CLASIFICACIÓN ACEROS IRAM

INTRODUCCIÓN

Este espacio contiene las características principales de los aceros de construcción mecánica racionalizados en Convenciones Nacionales para Racionalizar el Consumo de Aceros, que son los de mayor producción y uso nacional y satisfacen el 95% de la demanda en toneladas.

Para cada uno de los aceros que figuran en esta parte se han indicado sus propiedades reales, obtenidas de múltiples ensayos realizados por productores y usuarios de nuestro país.

Al conjunto de propiedades que caracterizan a cada acero se lo denomina "Hojas de características", que contienen los siguientes datos:

1. Clasificación

2. Forma de suministro

3. Color de identificación

4. Aplicaciones

5. Propiedades físicas

6. Propiedades tecnológicas

7. Propiedades de templabilidad

8. Composición química

9. Tratamientos térmicos

10. Características mecánicas

11. Equivalencias

12. Propiedades mecánicas en función de las temperaturas de revenido

13. Diagrama de transformación isotérmica

14. Banda de templabilidad

Bibliografía consultada

El objetivo de las hojas de características es la difusión de las propiedades de los aceros para que, conociendo sus características, sean usados aprovechando todas sus cualidades.

 

 

 

 

 

 

 

1. CLASIFICACIÓN

La clasificación, designación de los aceros para construcciones mecánicas responde a lo establecido en la norma IRAM-IAS U 500-600 y en la mayoría de los casos corresponde con la denominación de los aceros SAE.

 

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2. FORMA DE SUMINISTRO

En la forma de suministro se han indicado las distintas formas y estados en que generalmente es entregado el acero al mercado consumidor.

 

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3. COLOR DE IDENTIFICACIÓN

Los colores de identificación de los aceros corresponden a los de la norma IRAM 658 (1970).

 

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4. APLICACIONES

Las aplicaciones de los aceros se dan a título indicativo y son las más frecuentes, según las distintas fuentes de información.

 

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5. PROPIEDADES FÍSICAS

Se tomaron como base las indicadas en el Metals Properties, Metals Handbook y Modern Steels de Bethlherm Steel, modificadas en algunos casos según datos aportados por la industria nacional.

 

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6. PROPIEDADES TECNOLÓGICAS

6.1. Maquinabilidad.

El índice de maquinabilidad de los aceros está dado en porcentaje tomando como base el índice de maquinabilidad 100% del acero IRAM 1212 (SAE 1212).

6.2. Soldabilidad.

El carbono equivalente como valor indicativo de soldabilidad ha sido calculado con la fórmula simplificada de Dearden y O´Neill, que figura en la norma IRAM-IAS U 500-503 y es la siguiente:

Para el cálculo se tomaron los valores siguientes:

a) Para los elementos especificados con valor mínimo y máximo se tomó el máximo.

b) Para los elementos residuales, no especificados, se tomó:

       1) Aceros al carbono, de corte libre y de alto manganeso:

                             Cu = 0,20 %

                             Ni = 0,10 %

                             Cr = 0,15 %

                             Mo = 0,02 %

     2) Aceros aleados:

                             Cu = 0,35 %

                             Ni = 0,25 %

                             Cr = 0,20 %

                             Mo = 0,06 %

Cuando el carbono equivalente supera un cierto valor que es aproximadamente 0,56%, no es recomendable su uso para soldar sin tomar precauciones especiales.

 

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7. PROPIEDADES DE TEMPLABILIDAD

Para el cálculo de los diámetros críticos de temple se tomó como referencia el Estudio racional de una tabla para acero del Departamento de Materiales del Instituto Nacional de Tecnología Aeronáutica (INTA) España, basado en los trabajos de Grossman.

Al calcular los diámetros críticos con los índices de Grossman correspondientes a la templabilidad perlítica o bainítica, se obtienen valores de diámetros correspondientes al 99% de martensita con 1% de perlita o bainita respectivamente.

Si el valor del diámetro perlítico es menor que el bainítico la reacción es perlítica, en cambio, si el diámetro bainítico es menor que el perlítico la reacción es bainítica.

Por otra parte, la templabilidad perlítica o bainítica la señala la configuración de la curva "S", tomando en cuenta la posición relativa de las puntas de velocidad crítica.

Para el cálculo de los diámetros críticos de temple se tomaron los valores siguientes:

a) Para los elementos especificados con valor mínimo y máximo se tomó el valor medio.

b) Para los elementos residuales en los que se fija solamente el límite máximo se tomó:

                             Cu = 0,20 %

                             Ni = 0,10 %

                             Cr = 0,15 %

                             Mo = 0,02 %

                             P = el valor máximo admisible

                             S = el valor máximo admisible

c)

                             Si = 0,15 %

 

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8. COMPOSICIÓN QUÍMICA

La composición química correspondiente a la adoptada en la norma IRAM-IAS U 500-600 y es aplicable a los productos semiterminados destinados a forja, palanquilla para relaminar, barras macizas laminadas en caliente y/o acabadas en frío, alambrones y tubos sin costura.

8.1 Límite de silicio.

Cuando se requiere límites de silicio debe tomarse como norma lo siguiente:

a) Aceros al carbono hasta 1015 inclusive:

                             0,10% máximo

                             0,15% - 0,30%

En este trabajo se consideró 0,10% máximo.

b) Aceros al carbono 1016 hasta 1025 inclusive:

                             0,10% máximo

                             0,10% - 0,20%

                             0,15% - 0,30%

                             0,20% - 0,40%

                             0,30% - 0,60%

En este trabajo se consideró el rango de  0,15% - 0,30%

c) En aceros al carbono 1030 en adelante, pueden ser admitidos rangos de:

                             0,10% - 0,20%

                             0,15% - 0,30%

                             0,20% - 0,40%

                             0,30% - 0,60%

d) En aceros de corte libre, pueden ser admitidos rangos de:

                             0,10% máximo

                             0,10% - 0,20%

                             0,15% - 0,30%

                             0,20% - 0,40%

                             0,30% - 0,60%

e) Los aceros aleados llevan especificación concreta de los límites admisibles de silicio.

8.2 Límites de azufre.

Para asegurar una cierta maquinabilidad los límites del contenido de azufre se pueden establecer a pedido, salvo en los aceros de corte libre que contienen especificaciones concretas.

8.3 Para los límites máximos admisibles de los elementos residuales que se consideran accidentales y no computables como aleación se fijan los porcentajes siguientes:

                            Cu = 0,35 %

                             Ni = 0,25 %

                             Cr = 0,20 %

                             Mo = 0,06 %

                             Sn = 0,10 %

 

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9. TRATAMIENTOS TÉRMICOS

Las temperaturas de los tratamientos térmicos corresponden a los datos sacados de la bibliografía que a continuación se cita:

- Metals Handbook (8º edición)

- SAE Handbook (1980)

- Datos suministrados por acerías nacionales

 

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10. CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS

Las características mecánicas de cada acero comprenden datos orientativos respecto a los valores máximos y mínimos o a valores promedio que son resultado de múltiples ensayos realizados por productores y usuarios.    Estos fueron comparados con los que constan en otras bibliografías, comprobándose su semejanza, no así su igualdad.

Las características en estado normalizado y templado se refieren a diámetros de 25 mm.

Los valores de Rp 0,2 y Rm se refieren a la tensión correspondiente a un alargamiento no proporcional de 0,2% y a la resistencia a la tracción respectivamente.

La dureza, salvo otra indicación, se refiere al núcleo.

El alargamiento, salvo otra indicación, se refiere a una longitud de referencia inicial correspondiente a 5 diámetros.

La falta de valores de impacto y de algunos de estricción (Z) y alargamiento (A), previstos en las características mecánicas, se debe a que no se cuenta con la información suficiente sobre resultados de ensayos, los que se irán realizando e incorporando.

 

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11. EQUIVALENCIAS

Se tomó como base la siguiente documentación:

- Stalhschlüssel (1981)

- Steel Data handbook VDEh et al.

- Handbook of Comparative World Steel Standards (ITI) (1980)

- Normas de productos siderurgicos

Los aceros que figuran en las equivalencias satisfacen aproximadamente las características indicadas.

 

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12. PROPIEDADES MECÁNICAS EN FUNCIÓN DE LAS TEMPERATURAS DE REVENIDO

Los gráficos de las propiedades mecánicas en función de las temperaturas de revenido fueron tomados de la siguiente bibliografía:

- Catalogo de la International Nickel Steel Company

- Catalogo de la empresa UGINE

- ASME Handbook  Metals Properties (1954)

 

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13. DIAGRAMA DE TRANSFORMACIÓN ISOTÉRMICA

Los diagramas de transformación isotérmica corresponden a las publicaciones siguientes:

- Atlas of Isothermal Tranformation Diagrams (USS) (1951)

- Atlas der Max Planck Institut

- Courbes de Tramsformation (IRSID)

   Tomo I (1953)

   Tomo II (1956)

   Tomo III (1960)

- Source Book on Industrial Alloy and Engineering Data (ASM)

 

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14. BANDA DE TEMPLABILIDAD

Las bandas de templabilidad de los aceros fueron tomadas del SAE Handbook, de las normas DIN y AFNOR.

En el caso de bandas de aceros no contemplados en dichos documentos, se calcularon teóricamente en base a la composición química máxima y mínima aplicando el método de Grossman.

Los datos de diámetros de barra con igual dureza de temple, son para enfriamiento en agua o aceite medianamente agitados.

 

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BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA

- ASME handbook. Metals Properties (1954)

- Atlas der Max Planck Institut

- Atlas of Isothermal Tranformation Diagrams (USS) (1951)

- Catalogo de la empresa UGINE

- Catalogo de la International Nickel Steel Companyº

- Courbes de Tramsformation (IRSID)

   Tomo I (1953)

   Tomo II (1956)

   Tomo III (1960)

- Handbook of Comparative World Steel Standards (ITI) (1980)

- Metal Data (HOYT) (1943)

- Metal Data (HOYT) (1952)

- Metals Handbook (8º edición)

   Tomo I (Selection)

   Tomo II (Heat Treating)

   Tomo IV (Forming)

   Tomo V  (Forming)

- Molibdenum Steels Alloys (Climax) (1962)

- Nickel Alloy Steel Data Handbook (3º edicion)

- Normas AFNOR - Association Francaise de Normalisation

- Normas AMS - Aerospatial Material Specification

- Normas ASTM - American Society for Testing and Materials

- Normas B.S. - British Standarsd Association

- Normas DIN - Deutsches Institut für Normung

- Normas D.T.D. - Directory of Technical Development

- Normas IRAM - Instituto Argentino de Racionalización de Materiales

- Normas IRAM-IAS de ensayos mecánicos

- Normas ISO - International Organization for Standardization

- Normas MIL - Military Specifications

- Normas UNI - Ente Nazionale Italiano di Unificazione

- Prontuario Metalográfico I.N.T.A. (1963)

- SAE Handbook (1980)

- Stablschlüssel (1981)

- Steel Data Handbook - VDEh et al

- Source Book on Industrial Alloy and Engineering Data (ASM) (1º edición) (1978)

- Woldman´s Engineering Alloys (ASM) (6º edición) (1979)

 

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